论述了丙烷预冷混合制冷剂二次分离天然气液化流程工艺参数的计算，探讨了求解循环量最小的制冷剂配比、混合制冷剂压缩机最佳出口压力和天然气压缩机最佳出口压力。

小型混合工质循环（MRC）气体液化流程以其机组设备简单、流程清晰、液化效率高等特点,备受国内外工程设计和研究的关注。SYSU-BP中心设计建立了一个常规压缩机驱动混合工质循环的小型气体液化装置,成功进行了多次低温实验,最低制冷温度在稳定工况下达到-182℃以下,并制得液化空气。依据实验数据,对系统的降温特性进行了分析,并在已有实验参数基础上,以实际运行条件为约束,系统最大COP为目标函数,利用模拟程序计算,对混合工质组分的配比进行了优化分析,并最终获得了混合工质的主要组分变化范围及优化组分。

基于分级制冷的原理,设计了2种结合自由活塞斯特林制冷机的新型级联式天然气液化流程。编写计算机程序,对液化流程进行了数值模拟与对比分析。研究了2种流程工艺在不同系统压力、液化率等工况下的最佳降温方案和比功耗变化规律,分析了合理能耗条件下自由活塞斯特林制冷机相对卡诺效率的最低要求,并将本文设计流程与其他新型液化流程进行了对比。结果表明:此类新型液化流程在天然气液化流程的简化以及小型化发展方面具有一定的可行性。